攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的不確定性分析及三維測(cè)量.pdf

1、攝像機(jī)標(biāo)定是從二維圖像恢復(fù)三維空間信息必不可少的關(guān)鍵步驟,是計(jì)算機(jī)視覺(jué)中非常重要的研究方向。攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的準(zhǔn)確性、可靠性等因素與后續(xù)許多應(yīng)用直接相關(guān),如基于圖像的三維重建,基于圖像的測(cè)量等。因此,分析攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的性能在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。另外,在視覺(jué)測(cè)量應(yīng)用中,針對(duì)具體使用的攝像機(jī),事先分析和掌握所用攝像機(jī)的成像模型和可能達(dá)到的測(cè)量精度是非常必要的,如果模型選擇不合理,將直接影響到最終的測(cè)量精度。
　

2、　本文圍繞攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的不確定分析和模型選擇問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究,具體研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:
　　1.采用概率統(tǒng)計(jì)方法對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的不確定性及其影響因素進(jìn)行了研究。首先給出了攝像機(jī)標(biāo)定問(wèn)題的形式化描述,然后,根據(jù)誤差擴(kuò)散理論導(dǎo)出了攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)不確定性的解析表示形式。根據(jù)攝像機(jī)標(biāo)定問(wèn)題的特點(diǎn),在推導(dǎo)出不確定性中雅克比矩陣的結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上,從理論上證明了模板控制點(diǎn)數(shù)量和模板圖像數(shù)量與標(biāo)定參數(shù)不確定性的關(guān)系,這也是本文的主要?jiǎng)?chuàng)

3、新之處。最后以Brown模型為例,采用平面模板標(biāo)定方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文對(duì)標(biāo)定參數(shù)的不確定性分析和推導(dǎo)是合理的、可靠的,而且,在一定程度上,增加模板控制點(diǎn)數(shù)量比增加模板圖像數(shù)量對(duì)減小參數(shù)的不確定性更有效。
　　2.針對(duì)視覺(jué)測(cè)量工程應(yīng)用背景,對(duì)裝有Nikon50定焦鏡頭的Nikon D300S攝像機(jī)進(jìn)行了三維測(cè)量精度的實(shí)驗(yàn)比較,并選擇出了合理的成像模型。實(shí)驗(yàn)中,攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定仍采用基于平面模板的標(biāo)定方法,而攝像機(jī)